CN103824501A - 在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入光伏控制器调整、接着输入光伏逆变器转换，转换后的电流通过导电线输入分流器分流成两股电流，从分流器分流出的一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，取出可燃冰上升进入可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，由于温度升高和气压降低，可燃冰释放出大量的甲烷气，甲烷气进入甲烷气检验车间进行检验，通过分子筛过滤装置过滤后，经过输气管道供气。

Description

在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型

技术领域

本发明涉及在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。

背景技术

2013年9月3日—5日江苏省民间优秀发明人、江苏省优秀老科技工作者缪同春应邀到上海国际展览中心参加中国（上海）国际海洋技术与工程设备展览会，观看了英国、美国等多个海洋国家的海洋公司制作的有关海洋生物、海洋能源、海底可燃冰等许多的微缩模型。缪同春关注的重点是可燃冰。

可燃冰将是保障人类社会和经济可持续发展的新能源。可燃冰又名天然气水合物，全世界海底天然气水合物中储存的甲烷总量为1.1亿吨，已探明的可燃冰储量相当于全球煤、石油、油页岩等化石能源总量的两倍多，其中海底可燃冰的储量够人类使用一千年。

人类自工业革命以来，过量依靠燃烧煤炭和石油来发展工业和交通，在人类社会的经济发展的同时破坏了地球上的生态环境，许多城市雾霾频繁发生，说明空气污染已严重到一定的程度。中国长江三角洲地区经济发达，工业用电量和居民用电量都很大，燃煤发电排放的污染物近年来已造成上海、江苏、浙江、安徽出现多个雾霾日，江苏省无锡市、南通市已在规划建造多座大型燃气发电厂，由于燃烧甲烷气发电不产生废气和残渣，用燃气发电取代燃煤发电，必能减少长江三角洲地区的雾霾日，必能减轻并逐步消除雾霾天气的危害。大搞燃气发电需要向发电厂供应大量的天然气，现有的从中国西部向东部输送天然气的‘西气东输’工程已难以满足华东、华北广大地区以气代煤，燃气发电、减轻雾霾的需求。无锡七0二所制造的蛟龙号深潜器已在中国南海中的冷泉区发现可燃冰，勘探开发可燃冰的过程中有许多技术问题需要探讨，目前缺少在海洋上利用太阳能、发展分布式光伏发电系统来勘探和开发可燃冰的建筑模型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型。

在中国东部大量建造燃气发电厂，在大面积的国土上用燃气发电代替燃煤发电，向工农业生产和居民生活提供大量的电力，必能显著减轻雾霾对人体健康的损害，必然需要大量的甲烷气来替换煤炭。仅靠西部天然气的有限供应量来长途搞‘西气东输’是不能满足中国东部、甚至还有中国中部对天然气的巨大需求量的。因此，加快勘探、准备开发可以生产海底天然气的可燃冰势在必行。大量的可燃冰产出的大量的天然气从海洋上向中国东部地区供气，实现‘东气西输’，基本上能满足大量的燃气发电厂的大部分的用气需求，加上‘西气东输’工程供应的天然气，才能形成燃气发电灭雾霾的新局面。现在许多城市落实控制用煤的硬指标，只有用天然气（甲烷气）来大量代替煤，才能保护生态环境，也才能保障人体健康。

在海洋中分布有许多的海岛，其中有一部分海岛适合作为开发可燃冰的基地。可燃冰在海底下温度摄氏0至四度，压力三十个大气压的条件下是固体状态，可燃冰提升到海面上，温度摄氏20度，压力一个大气压的条件下是气体状态，1立方米的固体可燃冰可以释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水，天然气和淡水都是人类需要的宝贵资源。开发可燃冰需要一定的电力，电动传送带的运转需要电能转换成机械能，增温装置的加热需要电能转换成热能，可燃冰的气化不需要过高的温度，有20℃左右的温度条件加上可燃冰气化车间侧壁上的高压控制阀的阀门打开后就达到1个大气压，可燃冰运到海面上在新的温度和压力条件下容易气化产出甲烷气。太阳光照射安装在海岛山体高处的太阳能电池产生电流，利用太阳能光伏电力向增温装置和电动传送带分别供电，既能节省开发可燃冰的费用，又能保护好海岛上的生态环境。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、可燃冰密封储运柜运输通道6、可燃冰密封储运柜7、电动传送带8、可燃冰密封储运柜运输托架9、可燃冰密封储运柜储运仓库10、可燃冰气化车间11、减压控制阀12、太阳能电池13、光伏支柱14、光伏控制器15、光伏逆变器16、分流器17、增温装置18、可燃冰19、甲烷气检验车间20、分子筛过滤装置21、增压输气泵22、输气管道23、导电线24共同组成在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2，在可燃冰气化车间11内放置有可燃冰19；

在海岛山体3的高地上安装光伏支柱14，在光伏支柱14的上方安装太阳能电池13，在太阳能电池13与可燃冰气化车间11之间安装导电线24、光伏控制器15、光伏逆变器16、分流器17，在可燃冰气化车间11的面朝太阳能电池13的侧壁上安装增温装置18和减压控制阀12，在可燃冰气化车间11的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库10，在可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部安装电动传送带8，在可燃冰密封储运柜储运仓库10面朝海水2的侧壁上安装可燃冰密封储运柜运输通道6，可燃冰密封储运柜运输通道6伸出海岛山体3后向下弯向海水2并在海水2中向下伸长直达海底可燃冰矿5，在可燃冰密封储运柜运输通道6的内部安装有电动传送带8，可燃冰密封储运柜储运仓库10与可燃冰密封储运柜运输通道6连接互通，电动传送带8贯穿可燃冰密封储运柜运输通道6和可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部，在电动传送带8上安装30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架9，在30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架9上一对一相应安装30只—900只可燃冰密封储运柜7，在可燃冰密封储运柜运输通道6的下方有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的表面层上有3个—12个海底采矿机器人4，3个—12个海底采矿机器人4采掘海底可燃冰矿5，将掘起的可燃冰19装入可燃冰密封储运柜7密封后、安放在可燃冰密封储运柜运输托架9上运出；

太阳能电池13通过导电线24与光伏控制器15连接，光伏控制器15通过导电线24与光伏逆变器16连接，光伏逆变器16通过导电线24与分流器17连接，分流器17通过导电线24与增温装置18连接，分流器17通过导电线24与电动传送带8的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部的电动传送带8与可燃冰密封储运柜运输通道6内的电动传送带8是一条可以连续传送的电动传送带8。

太阳能电池13是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①充分利用太阳光照射安装在海岛上的太阳能电池产生的电能用于开发可燃冰清洁能源，利用光伏清洁能源来开发更大量的甲烷气清洁能源。②太阳能光伏发电的过程中不排放二氧化碳和其他有害气体，有利于保护海岛上的生态环境。③可燃冰装入可燃冰密封储运柜，在密封的环境中运输和加工，不会洩漏甲烷气，达到安全生产的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入光伏控制器调整、接着输入光伏逆变器转换，转换后的电流通过导电线输入分流器分流成两股电流，从分流器分流出的一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，取出可燃冰上升进入可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，由于温度升高和气压降低，可燃冰释放出大量的甲烷气，甲烷气进入甲烷气检验车间进行检验，通过分子筛过滤装置过滤后，经过输气管道供气。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、可燃冰密封储运柜运输通道6、可燃冰密封储运柜7、电动传送带8、可燃冰密封储运柜运输托架9、可燃冰密封储运柜储运仓库10、可燃冰气化车间11、减压控制阀12、太阳能电池13、光伏支柱14、光伏控制器15、光伏逆变器16、分流器17、增温装置18、可燃冰19、甲烷气检验车间20、分子筛过滤装置21、增压输气泵22、输气管道23、导电线24共同组成在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2，在可燃冰气化车间11内放置有可燃冰19；

在海岛山体3的高地上安装光伏支柱14，在光伏支柱14的上方安装太阳能电池13，在太阳能电池13与可燃冰气化车间11之间安装导电线24、光伏控制器15、光伏逆变器16、分流器17，在可燃冰气化车间11的面朝太阳能电池13的侧壁上安装增温装置18和减压控制阀12，在可燃冰气化车间11的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库10，在可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部安装电动传送带8，在可燃冰密封储运柜储运仓库10面朝海水2的侧壁上安装可燃冰密封储运柜运输通道6，可燃冰密封储运柜运输通道6伸出海岛山体3后向下弯向海水2并在海水2中向下伸长直达海底可燃冰矿5，在可燃冰密封储运柜运输通道6的内部安装有电动传送带8，可燃冰密封储运柜储运仓库10与可燃冰密封储运柜运输通道6连接互通，电动传送带8贯穿可燃冰密封储运柜运输通道6和可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部，在电动传送带8上安装30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架9，在30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架9上一对一相应安装30只—900只可燃冰密封储运柜7，在可燃冰密封储运柜运输通道6的下方有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的表面层上有3个—12个海底采矿机器人4，3个—12个海底采矿机器人4采掘海底可燃冰矿5，将掘起的可燃冰19装入可燃冰密封储运柜7密封后、安放在可燃冰密封储运柜运输托架9上运出；

太阳能电池13通过导电线24与光伏控制器15连接，光伏控制器15通过导电线24与光伏逆变器16连接，光伏逆变器16通过导电线24与分流器17连接，分流器17通过导电线24与增温装置18连接，分流器17通过导电线24与电动传送带8的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部的电动传送带8与可燃冰密封储运柜运输通道6内的电动传送带8是一条可以连续传送的电动传送带8。

太阳能电池13是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。

太阳光照射安装在海岛山体高处的光伏支柱上的太阳能电池产生直流电，直流电通过导电线输入光伏控制器进行调整、接着通过导电线输入光伏逆变器，在光伏逆变器内，直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器进行分流，分流后的一股交流电通过导电线输入增温装置，在增温装置内电能转换成热能，用于增加可燃冰气化车间内的温度，另一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，机械能作为电动传送带在传送安装在电动传送带上的可燃冰密封储运柜运输托架和可燃冰密封储运柜所需要的能量。在海底可燃冰的表面上有3个—12个海底采矿机器人在进行采掘海底可燃冰矿的作业，将掘起的海底可燃冰搬运并装入可燃冰密封储运柜，电动传送带的运转带动可燃冰密封储运柜运输托架连同其上的可燃冰密封储运柜一起顺沿着可燃冰密封储运柜运输通道进入可燃冰密封储运柜储运仓库的下部，从可燃冰密封储运柜中自动取出可燃冰并向上运进可燃冰气化车间，在可燃冰气化车间内由于增温装置发热提高了车间内的温度，减压控制阀开放降低了车间内的气压，可燃冰开始气化释放出大量的甲烷气和少量的淡水，甲烷气输入甲烷气检验车间进行严格的检验，接着通过分子筛过滤装置过滤，输入增压输气泵增加压力，加压后的甲烷气通过输气管道输送给用气客户使用。由于用可燃冰制取的海底天然气是上等的清洁能源，在燃烧的过程中不产生废气和残渣，对环境不会造成任何污染。

现举出实施例如下：

实施例一：

太阳光照射单晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入光伏控制器调整、接着输入光伏逆变器，在光伏逆变器内直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器，在分流器内分流成两股电流，从分流器分流出的一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，电动传送带的运转带动可燃冰密封储运柜运输托架连同其上的可燃冰密封储运柜一起通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，在可燃冰密封储运柜储运仓库内自动取出的可燃冰向上运进可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，电能转换成热能，由于可燃冰气化车间内的温度上升和气压下降，可燃冰在可燃冰气化车间内释放出大量的甲烷气，甲烷气进入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤提纯后，通过输气管道向用户供气。

实施例二：

太阳光照射多晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入光伏控制器调整、接着输入光伏逆变器，在光伏逆变器内直流电转换成交流电，交流电通过导电线输入分流器，在分流器内分流成两股电流，从分流器分流出的一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，电动传送带的运转带动可燃冰密封储运柜运输托架连同其上的可燃冰密封储运柜一起通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，在可燃冰密封储运柜储运仓库内自动取出的可燃冰向上运进可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，电能转换成热能，由于可燃冰气化车间内的温度上升和气压下降，可燃冰在可燃冰气化车间内释放出大量的甲烷气，甲烷气进入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤提纯后，通过输气管道向用户供气。

Claims (2)

1.在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型,其特征是，由本建筑模型的正面玻璃窗框（1）和本建筑模型的正面玻璃窗框（1）的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体（3）、海底采矿机器人（4）、海底可燃冰矿（5）、可燃冰密封储运柜运输通道（6）、可燃冰密封储运柜（7）、电动传送带（8）、可燃冰密封储运柜运输托架（9）、可燃冰密封储运柜储运仓库（10）、可燃冰气化车间（11）、减压控制阀（12）、太阳能电池（13）、光伏支柱（14）、光伏控制器（15）、光伏逆变器（16）、分流器（17）、增温装置（18）、可燃冰（19）、甲烷气检验车间（20）、分子筛过滤装置（21）、增压输气泵（22）、输气管道（23）、导电线（24）共同组成在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体（3）的周围有海水（2），在可燃冰气化车间（11）内放置有可燃冰（19）；

在海岛山体（3）的高地上安装光伏支柱（14），在光伏支柱（14）的上方安装太阳能电池（13），在太阳能电池（13）与可燃冰气化车间（11）之间安装导电线（24）、光伏控制器（15）、光伏逆变器（16）、分流器（17），在可燃冰气化车间（11）的面朝太阳能电池（13）的侧壁上安装增温装置（18）和减压控制阀（12），在可燃冰气化车间（11）的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库（10），在可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部安装电动传送带（8），在可燃冰密封储运柜储运仓库（10）面朝海水（2）的侧壁上安装可燃冰密封储运柜运输通道（6），可燃冰密封储运柜运输通道（6）伸出海岛山体（3）后向下弯向海水（2）并在海水（2）中向下伸长直达海底可燃冰矿（5），在可燃冰密封储运柜运输通道（6）的内部安装有电动传送带（8），可燃冰密封储运柜储运仓库（10）与可燃冰密封储运柜运输通道（6）连接互通，电动传送带（8）贯穿可燃冰密封储运柜运输通道（6）和可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部，在电动传送带（8）上安装30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架（9），在30个—900个可燃冰密封储运柜运输托架（9）上一对一相应安装30只—900只可燃冰密封储运柜（7），在可燃冰密封储运柜运输通道（6）的下方有海底可燃冰矿（5），在海底可燃冰矿（5）的表面层上有3个—12个海底采矿机器人（4），3个—12个海底采矿机器人（4）采掘海底可燃冰矿（5），将掘起的可燃冰（19）装入可燃冰密封储运柜（7）密封后、安放在可燃冰密封储运柜运输托架（9）上运出；

太阳能电池（13）通过导电线（24）与光伏控制器（15）连接，光伏控制器（15）通过导电线（24）与光伏逆变器（16）连接，光伏逆变器（16）通过导电线（24）与分流器（17）连接，分流器（17）通过导电线（24）与增温装置（18）连接，分流器（17）通过导电线（24）与电动传送带（8）的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部的电动传送带（8）与可燃冰密封储运柜运输通道（6）内的电动传送带（8）是一条可以连续传送的电动传送带（8）。

2.根据权利要求1所述的在海岛上利用太阳能光伏电力的可燃冰加工厂的建筑模型，其特征是，所述的太阳能电池（13）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅太阳能电池或化合物太阳能电池。

Images